JP6452808B2 - Low latency simulation apparatus and method using direction prediction, and computer program therefor - Google Patents
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Description
各実施例は、シミュレーション装置及び方法と、そのためのコンピュータプログラムに関し、より詳細には、センサーによって測定される信号と表示されるイメージとの間の時間差を補正してレイテンシー(latency)を減らしたシミュレーション技術に関する。 Each embodiment relates to a simulation apparatus and method, and a computer program therefor, and more particularly, a simulation that reduces latency by correcting a time difference between a signal measured by a sensor and a displayed image. Regarding technology.
近年、スマートフォン(smartphone)をはじめとするモバイル装置の処理能力の飛躍的な向上につれ、モバイル装置上でコンピュータシミュレーションを遂行する事例も増加している。シミュレーションされた客体は、レンダリング過程を経てイメージに変換され、ゲームなどのアプリケーション内で使用されたり、またはモバイル装置のオペレーティングシステムと関連したユーザインターフェイス(User Interface)の一部を構成したりするようにモバイル装置上に表示される。 In recent years, as the processing capability of mobile devices such as smart phones has dramatically improved, cases of performing computer simulations on mobile devices are also increasing. The simulated object is converted into an image through a rendering process and used in an application such as a game, or forms part of a user interface associated with the operating system of a mobile device. Displayed on the mobile device.
モバイル装置上のシミュレーションの一類型として、対象体の動きを反映して、仮想の客体であるモデル(model)をシミュレーションし、シミュレーション結果をイメージとしてレンダリング(rendering)するものがある。シミュレーションの基礎となる対象体の動きは、一つ以上のセンサーを通じて測定することができ、センサーのデータに基づいてモデルをシミュレーションすることにより、対象体の動きを模写したり、これに対応してモデルを動かしたりすることができる。 As one type of simulation on a mobile device, there is one that simulates a model (model), which is a virtual object, reflecting the movement of an object, and renders the simulation result as an image. The movement of the object that is the basis of the simulation can be measured through one or more sensors. By simulating the model based on the sensor data, the movement of the object can be replicated. You can move the model.
しかし、センサーによる測定周期とシミュレーションされたモデルがイメージとしてレンダリングされる周期は一致しない(asynchronous)ため、レイテンシー(latency)が発生する問題点がある。すなわち、モバイル装置のセンサーデータと比較して、レンダリングされて表示されるイメージに時間遅延が発生するのである。こうした時間遅延は、ユーザーがイメージを観察する際に不自然さを感じたり、またはイメージと相互作用するにあたって不快感を感じさせる原因となる。 However, since the measurement period of the sensor and the period in which the simulated model is rendered as an image do not match (asynchronous), there is a problem in that latency occurs. That is, there is a time delay in the rendered and displayed image compared to the sensor data of the mobile device. These time delays cause the user to feel unnatural when viewing the image or to feel uncomfortable when interacting with the image.
本発明の一側面によれば、センサーによって測定される信号と表示されるイメージとの間の時間遅延を補正してレイテンシー(latency)を減らしたシミュレーション装置及び方法と、そのためのコンピュータプログラムを提供することができる。 According to one aspect of the present invention, there is provided a simulation apparatus and method that corrects a time delay between a signal measured by a sensor and a displayed image to reduce latency, and a computer program therefor. be able to.
一実施例に係るシミュレーション装置は、一つ以上のセンサーを利用して対象体の動き情報を獲得するように構成されたセンサー部;前記動き情報を利用して前記対象体の方向情報を算出するように構成された方向算出部;及び、前記方向算出部から受信した前記方向情報に基づいて物理的客体をシミュレーションし、イメージとしてレンダリング(rendering)するように構成されたシミュレーション部を含んでよい。前記方向算出部は、前記動き情報の獲得時点とレンダリング時点との間の時間差を利用して前記方向情報を修正するように構成された時間遅延補正部を含んでよい。 A simulation apparatus according to an embodiment includes a sensor unit configured to acquire movement information of an object using one or more sensors; and calculates direction information of the object using the movement information. A direction calculation unit configured as described above; and a simulation unit configured to simulate a physical object based on the direction information received from the direction calculation unit and render as an image. The direction calculation unit may include a time delay correction unit configured to correct the direction information using a time difference between an acquisition time point and a rendering time point of the motion information.
前記センサー部は、周期的に前記動き情報を獲得するように構成され、前記シミュレーション部は、周期的に前記イメージをレンダリングするように構成されてよい。このとき、前記時間遅延補正部は、前記動き情報の各獲得時点から後続するレンダリング時点までの時間遅延を算出し、前記時間遅延を利用して前記方向情報を修正するように構成されてよい。また、前記時間遅延補正部は、前記動き情報から対象体の角速度を算出し、前記角速度及び前記時間遅延の積を前記方向情報に加算することにより、前記方向情報を修正するように構成されてもよい。 The sensor unit may be configured to periodically acquire the motion information, and the simulation unit may be configured to periodically render the image. In this case, the time delay correction unit may be configured to calculate a time delay from each acquisition time point of the motion information to a subsequent rendering time point and correct the direction information using the time delay. The time delay correction unit is configured to correct the direction information by calculating an angular velocity of the object from the motion information and adding a product of the angular velocity and the time delay to the direction information. Also good.
前記方向算出部は、レンダリング時点と前記イメージが表示部に表示される時点との間の時間差をさらに利用して、前記対象体の方向情報を修正するように構成されてもよい。前記シミュレーション部は、周期的に前記イメージをレンダリングするように構成され、前記表示部は、前記イメージを周期的に表示するように構成されてよい。このとき、前記時間遅延補正部は、各レンダリング視点から後続するイメージ表示時点までの時間遅延をさらに利用して、前記方向情報を修正するように構成されてよい。 The direction calculation unit may be configured to correct the direction information of the object by further using a time difference between a rendering time point and a time point when the image is displayed on the display unit. The simulation unit may be configured to periodically render the image, and the display unit may be configured to periodically display the image. At this time, the time delay correction unit may be configured to correct the direction information by further using a time delay from each rendering viewpoint to a subsequent image display time point.
一実施例に係るシミュレーション方法は、シミュレーション装置が一つ以上のセンサーを利用して対象体の動き情報を獲得するステップ;前記シミュレーション装置が、前記動き情報を利用して前記対象体の方向情報を算出するステップ;前記シミュレーション装置が、前記動き情報の獲得時点とレンダリング時点との間の時間差を利用して前記方向情報を修正するステップ;及び、前記シミュレーション装置が、前記修正された方向情報を利用して物理的客体をシミュレーションし、イメージとしてレンダリングするステップを含んでよい。 The simulation method according to an embodiment includes a step in which a simulation apparatus obtains motion information of an object using one or more sensors; the simulation apparatus obtains direction information of the object using the motion information. A step of calculating; the simulation device correcting the direction information using a time difference between the acquisition time point and the rendering time point of the motion information; and the simulation device using the corrected direction information. And simulating a physical object and rendering it as an image.
前記動き情報を獲得するステップ及び前記イメージをレンダリングするステップは、周期的に遂行されてよい。このとき、前記方向情報を修正するステップは、前記動き情報の各獲得時点から後続するレンダリング時点までの時間遅延を算出するステップ;及び、前記時間遅延を利用して前記方向情報を修正するステップを含んでよい。また、前記時間遅延を利用して前記方向情報を修正するステップは、前記動き情報から対象体の角速度を算出するステップ;及び、前記角速度及び前記時間遅延の積を前記方向情報に加算するステップを含んでもよい。 The step of obtaining the motion information and the step of rendering the image may be performed periodically. At this time, the step of correcting the direction information includes calculating a time delay from each acquisition time of the motion information to a subsequent rendering time; and correcting the direction information using the time delay. May include. Further, the step of correcting the direction information using the time delay includes calculating an angular velocity of the object from the motion information; and adding a product of the angular velocity and the time delay to the direction information. May be included.
前記シミュレーション方法は、前記イメージを表示部に表示するステップをさらに含んでよい。このとき、前記方向情報を修正するステップは、レンダリング時点と前記イメージが表示される時点との間の時間差をさらに利用して遂行されてよい。また、前記イメージをレンダリングするステップ及び前記イメージを表示部に表示するステップは、周期的に遂行され、前記方向情報を修正するステップは、各レンダリング視点から後続するイメージ表示時点までの時間遅延をさらに利用して遂行されてもよい。 The simulation method may further include displaying the image on a display unit. At this time, the step of correcting the direction information may be performed by further using a time difference between a rendering time point and a time point when the image is displayed. In addition, the step of rendering the image and the step of displaying the image on a display unit are periodically performed, and the step of correcting the direction information further includes a time delay from each rendering viewpoint to a subsequent image display time point. It may be performed using.
一実施例に係るコンピュータプログラムは、ハードウェアと結合されて、前記シミュレーション方法を遂行するように媒体に記録されたものであってよい。 A computer program according to an embodiment may be recorded on a medium so as to perform the simulation method in combination with hardware.
本発明の一側面によるシミュレーション装置及び方法は、センサーの測定周期とイメージのレンダリング(rendering)周期との間の時間遅延及び/またはイメージのレンダリングからイメージが実際に画面に表示されるまでの時間遅延を考慮して予測された方向情報を利用して、シミュレーションを遂行する。その結果、対象体の動きと表示されるイメージとの間のレイテンシー(latency)を減らし、自然なシミュレーション結果を得ることができる。 A simulation apparatus and method according to an aspect of the present invention provides a time delay between a sensor measurement period and an image rendering period and / or a time delay from the image rendering until the image is actually displayed on the screen. The simulation is performed using the direction information predicted in consideration of the above. As a result, the latency between the movement of the object and the displayed image can be reduced, and a natural simulation result can be obtained.
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施例について詳細に見ていく。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
実施例に係るシミュレーション装置は、対象体の動きに応じてモデル(model)をシミュレーションし、シミュレーションされたモデルをイメージとしてレンダリング(rendering)するように構成される。本明細書において、対象体は、動きを測定しようとする装置または人を意味する。たとえば、対象体は、使用者が所持しているスマートフォン(smartphone)などのモバイル装置、またはヘッドマウント型装置(Head Mounted Device;HMD)といった、使用者が着用可能なウェアラブル(wearable)装置であってよい。または、使用者が直接対象体となり、使用者に付着され、または遠隔位置にある一つ以上のセンサーを通じて使用者の動きを測定してもよい。 The simulation apparatus according to the embodiment is configured to simulate a model according to the motion of the target object and render the simulated model as an image. In this specification, a subject means a device or a person who intends to measure movement. For example, the subject is a wearable device that can be worn by the user, such as a mobile device such as a smart phone that the user has, or a head-mounted device (HMD). Good. Alternatively, the user's movement may be measured through one or more sensors that are directly targeted and attached to the user or at a remote location.
本明細書において、モデルとは、対象体の動きを反映してシミュレーションしようとする仮想の物理的客体に対応するデータを意味する。たとえば、モデルは、一つ以上の頂点(vertex)を含んで定義されるメッシュ(mesh)であってもよい。対象体の動きを測定し、動きに応じた相互作用をモデルの各部分の位置及び速度に反映するように物理方程式を演算することにより、対象体の動きに応じてモデルをシミュレーションしてよい。たとえば、使用者がモバイル装置を傾けると、モバイル装置上に表示されているイメージも同様に傾けられるようにしたり、または、使用者がセンサーの前に移動すると、使用者に似たキャラクターが使用者と同じように動くようにしたりすることなどがこれに該当してよい。 In this specification, the model means data corresponding to a virtual physical object to be simulated by reflecting the motion of the object. For example, the model may be a mesh defined including one or more vertices. The model may be simulated according to the movement of the object by measuring the movement of the object and calculating a physical equation so that the interaction according to the movement is reflected in the position and speed of each part of the model. For example, if the user tilts the mobile device, the image displayed on the mobile device can be tilted as well, or if the user moves in front of the sensor, a character similar to the user is displayed. For example, it may be possible to make it move in the same way.
図1は、一実施例に係るシミュレーション装置の概略的なブロック図である。 FIG. 1 is a schematic block diagram of a simulation apparatus according to an embodiment.
図1を参照すると、シミュレーション装置は、センサー部10、方向算出部20及びシミュレーション部30を含んでよい。一実施例において、シミュレーション装置は、表示部40をさらに含んでもよい。実施例に係るシミュレーション装置は、完全にハードウェアであるか、もしくは完全にソフトウェアであってよく、または、部分的にハードウェアであり、部分的にソフトウェア的な側面を持っていてもよい。たとえば、シミュレーション装置は、データ処理能力を具備したハードウェア及びこれを駆動させるための運用ソフトウェアを通称してよい。本明細書において、「部(unit)」、「システム」及び「装置」等の用語は、ハードウェア及びそのハードウェアによって駆動されるソフトウェアの組み合わせを指すものと意図される。たとえば、ハードウェアは、CPUまたは他のプロセッサ(processor)を含むデータ処理機器であってよい。また、ハードウェアによって駆動されるソフトウェアは、実行中のプロセス、客体(object)、実行ファイル(executable)、実行スレッド(thread of execution)、プログラム(program)などを指してよい。
Referring to FIG. 1, the simulation apparatus may include a
実施例に係るシミュレーション装置を構成する各々の部は、必ずしも物理的に区分される別個の構成要素を指すものと意図されていない。図1において、センサー部10、方向算出部20、シミュレーション部30及び表示部40は、互いに区分される別箇のブロックとして図示されているが、実施形態によっては、センサー部10、方向算出部20、シミュレーション部30及び表示部40のうち一部または全部が同じ一つの装置内に集積化されてよい。また、方向算出部20及びシミュレーション部30は、これらが具現されたコンピューティング装置において遂行する動作に基づいて装置を機能的に区分したものであるだけであって、必ずしも互いに分離された別個の素子を意味するものではない。
Each unit constituting the simulation apparatus according to the embodiment is not necessarily intended to indicate a separate component physically separated. In FIG. 1, the
たとえば、実施例に係るシミュレーション装置は、スマートフォンなどのモバイル装置に集積化された形態で具現されて、モバイル装置を対象体としてモバイル装置の動きを測定し、測定された動きに応じて所定のモデルをシミュレーションし、シミュレーションされたイメージをモバイル装置の画面に表示してもよい。しかし、これは例示的なものであって、他の実施例においては、センサー部10、方向算出部20、シミュレーション部30及び表示部40のうち一つ以上が他の部と物理的に区分さる別個の装置で具現されてもよい。たとえば、センサー部10、方向算出部20、シミュレーション部30及び表示部40は、分散コンピューティング環境の下で互いに通信可能に連結されたコンポーネントであってもよい。
For example, the simulation apparatus according to the embodiment is embodied in a form integrated in a mobile device such as a smartphone, measures the movement of the mobile device with the mobile device as a target, and determines a predetermined model according to the measured movement. And the simulated image may be displayed on the screen of the mobile device. However, this is exemplary, and in other embodiments, one or more of the
センサー部10は、対象体の動き情報を獲得するための部分である。動き情報は、対象体の方向情報を算出するための基礎となる情報であって、センサー部10は、方向情報を算出することのできるセンサーデータを得るように構成された一つまたは複数の種類のセンサーを含んでよい。たとえば、一実施例において、センサー部10は、加速度計(accelerometer)110、磁気計(magnetometer)120及びジャイロスコープ(gyroscope)130からなるが、これに限定されるものではない。センサー部10によって得られる動き情報の形態は、センサーの種類に応じて異なってよい。たとえば、加速度計110の場合には重力ベクトル、磁気計120の場合には磁北に対する相対的な方向、そして、ジャイロスコープ130の場合には角速度の形態で、動き情報が得られてよい。
The
方向算出部20は、センサー部10によって測定された動き情報を受信し、そこから対象体の方向情報を算出するための部分である。一実施例において、方向算出部20は、信号併合部210及び時間遅延補正部220を含んでよい。信号併合部210は、センサー部10の各センサーによって測定された動き情報を併合し、そこから方向情報を算出する。一実施例において、信号併合部210は、まず、加速度計110及び磁気計120の動き情報を併合して第1の方向情報を算出し、ジャイロスコープ130の動き情報を利用して第2の方向情報を算出する。この場合、第1の方向情報は、磁気的方向及び加速度に依存するため、方向偏移(drift)が少ない反面ノイズを含んでおり、第2の方向情報は、ノイズがほとんどないが方向偏移を含んでいる。信号併合部210は、第1及び第2の方向情報を下記式1のように併合することにより、併合された方向情報を算出してよい。
[数1]
θfusion = αθg +(1−α)θam
前記式1において、θamは、第1の方向情報を示し、θgは、第2の方向情報を示し、θfusionは、併合された方向情報を示す。また、前記式1において、α及び(1−α)は、それぞれ第1及び第2の方向情報に対する加重値であって、αの値は、併合された方向情報θfusionが実際の対象体の方向と符合するように、適切に決定されてよい。以上のように方向情報を算出することにより、方向偏移及びノイズがいずれも減少した方向情報を得ることができる。
The
[Equation 1]
θ fusion = αθ g + (1−α) θ am
In Equation 1, θ am represents first direction information, θ g represents second direction information, and θ fusion represents merged direction information. In Equation 1, α and (1-α) are weight values for the first and second direction information, respectively, and the value of α is the merged direction information θ fusion of the actual object. It may be determined appropriately to match the direction. By calculating the direction information as described above, it is possible to obtain the direction information in which both the direction shift and the noise are reduced.
時間遅延補正部220は、信号併合部210で算出された対象体の方向情報を、方向情報の算出に使用された動き情報の獲得時点とレンダリング時点との間の時間差を考慮して修正するための部分である。また、一実施例において、時間遅延補正部220は、レンダリング時点とイメージが実際に表示部40に表示される時点との間の時間差をさらに利用して、方向情報を修正してもよい。このために、時間遅延補正部220は、シミュレーション部30及び/または表示部40それぞれからこれらの動作周期についての情報を獲得してよい。時間遅延補正部220の具体的な動作については、図2を参照しつつ後述する。
The time
シミュレーション部30は、方向算出部20から対象体の方向情報を受信し、これに基づいてモデルに対するシミュレーションを遂行するための部分である。シミュレーション部30が受信する方向情報は、信号併合部210によって一次的に算出され、時間遅延補正部220によって修正された方向情報を指す。シミュレーション部30は、対象体の方向情報を反映してモデルの各部分の位置及び速度を時間段階ごとに更新することにより、モデルが対象体の動きに応じてシミュレーションされるようにする。また、シミュレーション部30は、シミュレーションされたモデルを、画面に表示されるためのイメージとしてレンダリングする。
The
シミュレーションは、モデルが対象体の動きを模写するように、またはモデルが対象体の動きに応じて変化したり、対象体と相互作用したりするように遂行されてよく、特定の方式のシミュレーションによって限定されない。また、2次元または3次元モデルに対し、与えられた条件を利用してコンピュータシミュレーション演算を遂行する過程は、本願発明が属する技術分野における通常の技術者にとってよく知られているため、発明の要旨を明確にするために、本明細書においては仔細な説明を省略する。 The simulation may be performed so that the model replicates the movement of the object, or the model changes according to the movement of the object or interacts with the object. It is not limited. In addition, since the process of performing a computer simulation operation using a given condition with respect to a two-dimensional or three-dimensional model is well known to ordinary engineers in the technical field to which the present invention belongs, In order to clarify, detailed description is omitted in this specification.
表示部40は、シミュレーション部30によってレンダリングされたイメージを、使用者が見ることができるように表示するための部分である。たとえば、表示部40は、液晶表示装置(Liquid Crystal Display)、またはアクティブマトリクス式有機EL(Active‐Matrix Organic Light−Emitting Diode;AMOLED)等を含んでよいが、これらに限定されるものではない。本実施例に係るシミュレーション装置がスマートフォン等のモバイル装置内に集積化されて具現される場合、表示部40は、モバイル装置の表示手段かつ入力手段であるタッチスクリーンの形態で具現されてもよい。
The
図2は、一実施例に係るシミュレーション方法における、動き情報の獲得時点、レンダリング時点及びイメージ表示時点間の時間差を説明するための概念図である。 FIG. 2 is a conceptual diagram for explaining a time difference between a motion information acquisition time point, a rendering time point, and an image display time point in a simulation method according to an embodiment.
図1及び図2を参照すると、センサー部10による動き情報の測定は周期的に行われ、各測定時点は第1周期(T1)ごとに戻ってくる。また、シミュレーション部30によるレンダリングも周期的に行われ、各レンダリング時点は第2周期(T2)ごとに戻ってくる。第1周期(T1)と第2周期(T2)は、互いに同一であっても、互いに異なってもよいが、周期または開始時点の差により各測定時点と各レンダリング時点は一致しない(asynchronous)。その結果、各測定時点と隣接する各レンダリング時点との間には時間遅延(Dt1)が発生する。第1周期(T1)と第2周期(T2)が互いに異なる場合、時間遅延(Dt1)は、各時点ごとに異なることになる。
Referring to FIGS. 1 and 2, measurement of motion information by the
方向算出部20の時間遅延補正部220は、方向情報の算出に使用された動き情報の獲得時点から後続するレンダリング時点までの時間遅延(Dt1)を利用して、対象体の方向情報を修正する。すなわち、時間遅延補正部220によって修正された方向情報は、レンダリング時点の方向情報をあらかじめ予測したものに該当する。時間遅延補正部220は、予測された方向情報をシミュレーション部30に伝達することにより、これに基づいてシミュレーション及びレンダリングが行われるようにする。具体的に、図2の時点501,502を例として挙げると、時間遅延補正部220は、現在の方向情報の算出に使用された動き情報の測定時点501から最も隣接した後続のレンダリング時502までの時間遅延503を算出する。次に、時間遅延補正部220は、当該測定時点501に得られた動き情報を使用して対象体の角速度を算出し、算出された角速度に時間遅延503を乗じて方向情報に加算する。
The time
すなわち、時間遅延補正部220によって修正される前の方向情報をθcurrent、最近測定された動き情報による対象体の角速度をω、最近の動き情報の測定時点と後続する隣接レンダリング時点との間の時間遅延をDt1とした場合、時間遅延補正部220によって修正された方向情報θnewは、下記式2のように算出されてよい。
[数2]
θnew = θcurrent+ ω × Dt1
一実施例において、時間遅延補正部220は、レンダリング時点と実際にイメージが表示部40に表示される時点の時間遅延をさらに考慮して、方向情報を修正してもよい。すなわち、このように修正された方向情報は、実際にイメージが表示される時点における対象体の方向をあらかじめ予測したものに該当する。
In other words, the direction information before being corrected by the time
[Equation 2]
θ new = θ current + ω × D t1
In one embodiment, the time
図2を参照すると、表示部40によるイメージ表示は周期的に行われ、各イメージの表示時点は第3周期(T3)ごとに戻ってくる。このとき、各レンダリング時点と表示部40による各イメージ表示時点の間には時間遅延(Dt2)が発生し、時間遅延補正部220は、前述したセンサー測定時点とレンダリング時点との間の時間遅延(Dt1)に加えて、時間遅延(Dt2)をさらに考慮して方向情報を修正してよい。この場合、時間遅延補正部220によって修正された方向情報θnewは、下記式3のように算出されてよい。
[数3]
θnew = θcurrent+ ω ×(Dt1 + Dt2)
すなわち、以上において説明した実施例に係るシミュレーション装置及び方法は、センサーの測定周期とイメージのレンダリング周期との間の時間遅延を考慮して、レンダリング時点における対象体の方向情報を予測し、またはこれにさらにレンダリング周期とイメージの表示周期との間の時間遅延を考慮して、イメージ表示時点における対象体の方向情報を予測するように構成されたものである。このように予測された方向情報を利用してシミュレーション及びレンダリングを遂行することにより、センサーの測定周期がシミュレーションまたは表示周期と一致しないことから発生するレイテンシー(latency)を減らし、対象体の動きに応じて自然なシミュレーション結果を得ることができるという利点がある。
Referring to FIG. 2, the image display by the
[Equation 3]
θ new = θ current + ω × (D t1 + D t2 )
That is, the simulation apparatus and method according to the embodiment described above predicts the direction information of the object at the time of rendering, or considers the time delay between the sensor measurement period and the image rendering period. Further, in consideration of the time delay between the rendering cycle and the image display cycle, the direction information of the object at the time of image display is predicted. By performing simulation and rendering using the predicted direction information in this way, the latency generated due to the measurement period of the sensor not matching the simulation or display period is reduced, and according to the movement of the object. There is an advantage that a natural simulation result can be obtained.
以上において説明した実施例に係るシミュレーション装置による動作は、少なくとも部分的にコンピュータプログラムとして具現されて、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されてよい。前記コンピュータが読み取り可能な記録媒体は、コンピュータによって読み取ることのできるデータが格納されるあらゆる種類の記録装置を含む。コンピュータが読み取り可能な記録媒体の例としては、ROM、RAM、CD‐ROM、磁気テープ、フロッピーディスク、光データ保存装置などがあり、また、キャリアウェーブ(carrier wave)(たとえば、インターネットを通じた伝送)の形態で具現されるものも含む。また、コンピュータが読み取り可能な記録媒体は、ネットワークで連結されたコンピュータシステムに分散されて、分散方式でコンピュータが読み取り可能なコードが格納され、実行されてもよい。なお、本実施例を具現するための機能的なプログラム、コード及びコードセグメント(segment)は、本実施例の属する技術分野における通常の技術者によって容易に理解され得るであろう。 The operation by the simulation apparatus according to the embodiment described above may be at least partially embodied as a computer program and recorded on a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium includes any kind of recording device in which data that can be read by the computer is stored. Examples of computer-readable recording media include ROM, RAM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, optical data storage device, etc., and carrier wave (for example, transmission through the Internet). Also embodied in the form of. Further, the computer-readable recording medium may be distributed to computer systems connected via a network, and a computer-readable code may be stored and executed in a distributed manner. The functional program, code, and code segment for embodying the present embodiment can be easily understood by ordinary engineers in the technical field to which the present embodiment belongs.
以上において見てきた本発明は、図面に示された実施例を参考としつつ説明したが、これは例示的なものに過ぎず、当該分野における通常の知識を有する者であれば、このことから多様な変形及び実施例の変形が可能であるという点を理解するであろう。しかし、このような変形は、本発明の技術的保護範囲内にあると見なければならない。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は、添付された特許請求の範囲の技術的思想によって定められなければならないと言える。 The present invention as seen above has been described with reference to the embodiments shown in the drawings. However, this is merely an example, and any person with ordinary knowledge in the field will understand this. It will be appreciated that various modifications and variations of the embodiments are possible. However, such variations should be considered to be within the technical protection scope of the present invention. Therefore, it can be said that the true technical protection scope of the present invention must be determined by the technical idea of the appended claims.
各実施例は、シミュレーション装置及び方法と、そのためのコンピュータプログラムに関するものである。 Each embodiment relates to a simulation apparatus and method, and a computer program therefor.
Claims (7)
前記動き情報を利用して前記対象体の方向情報を算出する方向算出部;及び
前記方向算出部から受信した前記方向情報に基づいて物理的客体をシミュレーションし、イメージとしてレンダリングするシミュレーション部
を含み、
前記方向算出部は、前記動き情報の獲得時点とレンダリング時点との間の時間差を利用して前記方向情報を修正する時間遅延補正部を含み、
前記センサー部は、周期的に前記動き情報を獲得し、
前記シミュレーション部は、周期的に前記イメージをレンダリングし、
前記時間遅延補正部は、前記動き情報の各獲得時点から後続するレンダリング時点までの時間遅延を算出し、前記時間遅延を利用して前記方向情報を修正し、
前記時間遅延補正部は、前記動き情報から対象体の角速度を算出し、前記角速度及び前記時間遅延の積を前記方向情報に加算することにより、前記方向情報を修正する、シミュレーション装置。 A sensor unit that obtains movement information of an object using one or more sensors;
A direction calculation unit that calculates direction information of the object using the motion information; and a simulation unit that simulates a physical object based on the direction information received from the direction calculation unit and renders the image as an image,
The direction calculation section, viewed contains a time delay correcting unit for correcting the direction information by utilizing the time difference between the time stamp and the rendering time of the motion information,
The sensor unit periodically acquires the movement information,
The simulation unit periodically renders the image,
The time delay correction unit calculates a time delay from each acquisition time point of the motion information to a subsequent rendering time point, corrects the direction information using the time delay,
The simulation apparatus , wherein the time delay correction unit corrects the direction information by calculating an angular velocity of the object from the motion information and adding a product of the angular velocity and the time delay to the direction information .
請求項1に記載のシミュレーション装置。 The direction calculation unit further corrects the direction information of the object by further using a time difference between a rendering time point and a time point when the image is displayed on the display unit.
The simulation apparatus according to claim 1.
前記時間遅延補正部は、各レンダリング時点から後続するイメージ表示時点までの時間遅延をさらに利用して、前記方向情報を修正する、
請求項2に記載のシミュレーション装置。 The display unit periodically displays the image,
The time delay correction unit corrects the direction information by further using a time delay from each rendering time point to a subsequent image display time point;
The simulation apparatus according to claim 2 .
前記シミュレーション装置が、前記動き情報を利用して前記対象体の方向情報を算出するステップ;
前記シミュレーション装置が、前記動き情報の獲得時点とレンダリング時点との間の時間差を利用して前記方向情報を修正するステップ;及び
前記シミュレーション装置が、前記修正された方向情報を利用して物理的客体をシミュレーションし、イメージとしてレンダリングするステップを含み、
前記動き情報を獲得するステップ及び前記イメージをレンダリングするステップは、周期的に遂行され、
前記方向情報を修正するステップは、
前記動き情報の各獲得時点から後続するレンダリング時点までの時間遅延を算出するステップ;及び
前記時間遅延を利用して前記方向情報を修正するステップ
を含み、
前記時間遅延を利用して前記方向情報を修正するステップは、
前記動き情報から対象体の角速度を算出するステップ;及び
前記角速度及び前記時間遅延の積を前記方向情報に加算するステップ
を含む、
シミュレーション方法。 A simulation device acquiring movement information of an object using one or more sensors;
The simulation device calculating direction information of the object using the motion information;
The simulation device corrects the direction information using a time difference between the acquisition time and the rendering time of the motion information; and the simulation device uses the corrected direction information to make a physical object. to simulate the, only including the step of rendering as an image,
Obtaining the motion information and rendering the image are performed periodically;
The step of correcting the direction information includes:
Calculating a time delay from each acquisition time of the motion information to a subsequent rendering time; and
Modifying the direction information using the time delay
Including
The step of correcting the direction information using the time delay includes:
Calculating an angular velocity of the object from the movement information; and
Adding the product of the angular velocity and the time delay to the direction information
including,
Simulation method.
前記方向情報を修正するステップは、レンダリング時点と前記イメージが表示される時点との間の時間差をさらに利用して遂行される、
請求項4に記載のシミュレーション方法。 Further comprising displaying the image on a display unit;
The step of modifying the direction information is further performed using a time difference between a rendering time point and a time point when the image is displayed.
The simulation method according to claim 4 .
前記方向情報を修正するステップは、各レンダリング時点から後続するイメージ表示時点までの時間遅延をさらに利用して遂行される、
請求項5に記載のシミュレーション方法。 The step of displaying the image on the display unit is periodically performed.
The step of modifying the direction information is further performed using a time delay from each rendering time point to a subsequent image display time point.
The simulation method according to claim 5 .
一つ以上のセンサーを利用して対象体の動き情報を獲得するステップ;
前記動き情報を利用して前記対象体の方向情報を算出するステップ;
前記動き情報の獲得時点とレンダリング時点との間の時間差を利用して前記方向情報を修正するステップ;及び
前記修正された方向情報を利用して物理的客体をシミュレーションし、イメージとしてレンダリングするステップ
を遂行するように媒体に格納され、
前記動き情報を獲得するステップ及び前記イメージをレンダリングするステップは、周期的に遂行され、
前記方向情報を修正するステップは、
前記動き情報の各獲得時点から後続するレンダリング時点までの時間遅延を算出するステップ;及び
前記時間遅延を利用して前記方向情報を修正するステップ
を含み、
前記時間遅延を利用して前記方向情報を修正するステップは、
前記動き情報から対象体の角速度を算出するステップ;及び
前記角速度及び前記時間遅延の積を前記方向情報に加算するステップ
を含む、コンピュータプログラム。 Combined with hardware,
Obtaining movement information of an object using one or more sensors;
Calculating the direction information of the object using the movement information;
Correcting the direction information using a time difference between the acquisition time and the rendering time of the motion information; and simulating a physical object using the corrected direction information and rendering as an image. Stored in the medium to carry out ,
Obtaining the motion information and rendering the image are performed periodically;
The step of correcting the direction information includes:
Calculating a time delay from each acquisition time of the motion information to a subsequent rendering time; and
Modifying the direction information using the time delay
Including
The step of correcting the direction information using the time delay includes:
Calculating an angular velocity of the object from the movement information; and
Adding the product of the angular velocity and the time delay to the direction information
Including computer programs.
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